臭素（Br₂）の性質と反応：高校生が知っておくべきポイント

臭素（Br₂）は周期表のハロゲン元素に属し、原子番号35の元素です。常温では赤褐色の液体であり、特有の刺激臭を持っています。

ハロゲンの中ではフッ素（F₂）や塩素（Cl₂）よりも反応性は低いですが、ヨウ素（I₂）よりは高い中程度の反応性を示します。

化学のページ：トップ

高校生が知っておくべき化学一覧：こちらもご覧ください。

ノジオライフ

性質

主な物理的性質は以下の通りです。

• 状態：常温で液体（ハロゲンの中で液体なのは臭素のみ）
• 色：赤褐色
• におい：刺激臭あり
• 水への溶解性：わずかに溶ける（臭素水として知られる）
• 有機溶媒への溶解性：よく溶ける（四塩化炭素など）

また、臭素は揮発性があり、気化すると赤褐色の有毒な蒸気を発生します。そのため、取り扱いには十分な注意が必要です。

反応

臭素は化学的に比較的反応しやすい元素であり、以下のような反応を示します。

（１）酸化還元反応

臭素分子（Br₂）は電子を受け取ることで臭化物イオン（Br⁻）になりやすく、また電子を放出して臭素分子に戻ることもあります。この性質を利用して、酸化還元反応に関与します。

• 酸化剤としての作用：
  • 鉄（Fe）との反応：
    2Fe + 3Br₂ → 2FeBr₃
  • チオ硫酸ナトリウム（Na₂S₂O₃）との反応：
    Br₂ + 2S₂O₃²⁻ → 2Br⁻ + S₄O₆²⁻
• 還元剤としての作用（酸化力の強い物質との反応）：
  • 塩素（Cl₂）との反応：
    Cl₂ + 2Br⁻ → 2Cl⁻ + Br₂
    → より強い酸化力を持つ塩素によって臭化物イオン（Br⁻）が臭素分子（Br₂）に酸化される。

（２）ハロゲン化水素の生成

臭素は水素（H₂）と反応して、臭化水素（HBr）を生成します。

H₂ + Br₂ → 2HBr

臭化水素は水に溶けて強酸性を示し、さまざまな化学合成に利用されます。

（３）有機化合物との反応

臭素は有機化合物とも反応し、付加反応や置換反応を示します。

• 付加反応（二重結合や三重結合を持つ炭化水素と反応）：
  • エチレン（C₂H₄）との反応：
    C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂
    → 二重結合が開いて1,2-ジブロモエタンが生成。
• 置換反応（アルカンと反応して水素原子が臭素に置き換わる）：
  • メタン（CH₄）との反応（光照射）：
    CH₄ + Br₂ → CH₃Br + HBr
    → メチルブロミドが生成。

高校生が知っておくべきポイント

高校の化学で扱われる範囲では、以下のポイントを押さえておくとよいでしょう。

1. 臭素の常温での状態と色を覚える
   • 「常温で液体のハロゲンは臭素だけ」と覚えておくと便利。
2. 酸化還元反応での振る舞い
   • 臭素は酸化剤にも還元剤にもなれる。
   • ハロゲンの酸化力の強さ（F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂）を理解する。
3. 有機化合物との反応を理解する
   • 二重結合や三重結合を持つ炭化水素とは付加反応。
   • アルカンとは置換反応（光が必要）。
4. 安全な取り扱いに注意する
   • 臭素は有毒であり、皮膚に触れると炎症を引き起こす。
   • 揮発性が高く、蒸気は刺激臭があり有害。
   • 取り扱う際は換気を良くし、手袋や保護メガネを着用する。

臭素は日常生活ではあまり見かけないものの、化学の分野では重要な役割を持つ元素です。高校化学の試験にもよく登場するため、しっかり理解しておきましょう！